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LinuxShell重定向（輸入輸出重定向）精講

Linux Shell 重定向分為兩種，一種輸入重定向，一種是輸出重定向；從字面上理解，輸入輸出重定向就是「改變輸入與輸出的方向」的意思。

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那么，什么是輸入輸出方向呢？標準的輸入輸出方向又是什么呢？

一般情況下，我們都是從鍵盤讀取用戶輸入的數(shù)據(jù)，然后再把數(shù)據(jù)拿到程序（C語言程序、Shell 腳本程序等）中使用；這就是標準的輸入方向，也就是從鍵盤到程序。

反過來說，程序中也會產(chǎn)生數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一般都是直接呈現(xiàn)到顯示器上，這就是標準的輸出方向，也就是從程序到顯示器。

我們可以把觀點提煉一下，其實輸入輸出方向就是數(shù)據(jù)的流動方向：

  • 輸入方向就是數(shù)據(jù)從哪里流向程序。數(shù)據(jù)默認從鍵盤流向程序，如果改變了它的方向，數(shù)據(jù)就從其它地方流入，這就是輸入重定向。
  • 輸出方向就是數(shù)據(jù)從程序流向哪里。數(shù)據(jù)默認從程序流向顯示器，如果改變了它的方向，數(shù)據(jù)就流向其它地方，這就是輸出重定向。

硬件設備和文件描述符

計算機的硬件設備有很多，常見的輸入設備有鍵盤、鼠標、麥克風、手寫板等，輸出設備有顯示器、投影儀、打印機等。不過，在 Linux 中，標準輸入設備指的是鍵盤，標準輸出設備指的是顯示器。

Linux 中一切皆文件，包括標準輸入設備（鍵盤）和標準輸出設備（顯示器）在內(nèi)的所有計算機硬件都是文件。

為了表示和區(qū)分已經(jīng)打開的文件，Linux 會給每個文件分配一個 ID，這個 ID 就是一個整數(shù)，被稱為
文件描述符（File Descriptor）。

表1：與輸入輸出有關的文件描述符
文件描述符 文件名 類型 硬件
0 stdin 標準輸入文件 鍵盤
1 stdout 標準輸出文件 顯示器
2 stderr 標準錯誤輸出文件 顯示器

Linux 程序在執(zhí)行任何形式的 I/O 操作時，都是在讀取或者寫入一個文件描述符。一個文件描述符只是一個和打開的文件相關聯(lián)的整數(shù)，它的背后可能是一個硬盤上的普通文件、FIFO、管道、終端、鍵盤、顯示器，甚至是一個網(wǎng)絡連接。

stdin、stdout、stderr 默認都是打開的，在重定向的過程中，0、1、2 這三個文件描述符可以直接使用。

Linux Shell 輸出重定向

輸出重定向是指命令的結果不再輸出到顯示器上，而是輸出到其它地方，一般是文件中。這樣做的最大好處就是把命令的結果保存起來，當我們需要的時候可以隨時查詢。Bash 支持的輸出重定向符號如下表所示。

表2：Bash 支持的輸出重定向符號
類 型 符 號 作 用
標準輸出重定向 command >file 以覆蓋的方式，把 command 的正確輸出結果輸出到 file 文件中。
command >>file 以追加的方式，把 command 的正確輸出結果輸出到 file 文件中。
標準錯誤輸出重定向 command 2>file 以覆蓋的方式，把 command 的錯誤信息輸出到 file 文件中。
command 2>>file 以追加的方式，把 command 的錯誤信息輸出到 file 文件中。
正確輸出和錯誤信息同時保存 command >file 2>&1 以覆蓋的方式，把正確輸出和錯誤信息同時保存到同一個文件（file）中。
command >>file 2>&1 以追加的方式，把正確輸出和錯誤信息同時保存到同一個文件（file）中。
command >file1 2>file2 以覆蓋的方式，把正確的輸出結果輸出到 file1 文件中，把錯誤信息輸出到 file2 文件中。
command >>file1  2>>file2 以追加的方式，把正確的輸出結果輸出到 file1 文件中，把錯誤信息輸出到 file2 文件中。
command >file 2>file 【不推薦】這兩種寫法會導致 file 被打開兩次，引起資源競爭，所以 stdout 和 stderr 會互相覆蓋，我們將在《結合Linux文件描述符談重定向，徹底理解重定向的本質(zhì)》一節(jié)中深入剖析。
command >>file 2>>file

在輸出重定向中，
>代表的是覆蓋，
>>代表的是追加。

注意

輸出重定向的完整寫法其實是
fd>file或者
fd>>file，其中 fd 表示文件描述符，如果不寫，默認為 1，也就是標準輸出文件。

當文件描述符為 1 時，一般都省略不寫，如上表所示；當然，如果你愿意，也可以將
command >file寫作
command 1>file，但這樣做是多此一舉。

當文件描述符為大于 1 的值時，比如 2，就必須寫上。

需要重點說明的是，
fd和
>之間不能有空格，否則 Shell 會解析失?。?br /> >和
file之間的空格可有可無。為了保持一致，我習慣在
>兩邊都不加空格。

下面的語句是一個反面教材：

echo "c.biancheng.net" 1 >log.txt

注意
1和
>之間的空格。echo 命令的輸出結果是
c.biancheng.net，我們的初衷是將輸出結果重定向到 log.txt，但是當你打開 log.txt 文件后，發(fā)現(xiàn)文件的內(nèi)容為
c.biancheng.net 1，這就是多余的空格導致的解析錯誤。也就是說，Shell 將該條語句理解成了下面的形式：

echo "c.biancheng.net" 1 1>log.txt

輸出重定向舉例

【實例1】將 echo 命令的輸出結果以追加的方式寫入到 demo.txt 文件中。 

#!/bin/bash

for str in "C語言中文網(wǎng)" "http://c.biancheng.net/" "成立7年了" "日IP數(shù)萬"
do
    echo $str >>demo.txt  #將輸入結果以追加的方式重定向到文件
done

運行以上腳本，使用
cat demo.txt查看文件內(nèi)容，顯示如下：

C語言中文網(wǎng)

http://c.biancheng.net/

成立7年了

日IP數(shù)萬

【實例2】將
ls -l命令的輸出結果重定向到文件中。 

[c.biancheng.net]$ ls -l  #先預覽一下輸出結果
總用量 16
drwxr-xr-x. 2 root     root      21 7月   1 2016 abc
-rw-r--r--. 1 mozhiyan mozhiyan 399 3月  11 17:12 demo.sh
-rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan  67 3月  22 17:16 demo.txt
-rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 278 3月  16 17:17 main.c
-rwxr-xr-x. 1 mozhiyan mozhiyan 187 3月  22 17:16 test.sh
[c.biancheng.net]$ ls -l >demo.txt  #重定向
[c.biancheng.net]$ cat demo.txt  #查看文件內(nèi)容
總用量 12
drwxr-xr-x. 2 root     root      21 7月   1 2016 abc
-rw-r--r--. 1 mozhiyan mozhiyan 399 3月  11 17:12 demo.sh
-rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan   0 3月  22 17:21 demo.txt
-rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 278 3月  16 17:17 main.c
-rwxr-xr-x. 1 mozhiyan mozhiyan 187 3月  22 17:16 test.sh

錯誤輸出重定向舉例

命令正確執(zhí)行是沒有錯誤信息的，我們必須刻意地讓命令執(zhí)行出錯，如下所示： 

[c.biancheng.net]$ ls java  #先預覽一下錯誤信息
ls: 無法訪問java: 沒有那個文件或目錄
[c.biancheng.net]$ ls java 2>err.log  #重定向
[c.biancheng.net]$ cat err.log  #查看文件
ls: 無法訪問java: 沒有那個文件或目錄

正確輸出和錯誤信息同時保存

【實例1】把正確結果和錯誤信息都保存到一個文件中，例如： 

[c.biancheng.net]$ ls -l >out.log 2>&1
[c.biancheng.net]$ ls java >>out.log 2>&1
[c.biancheng.net]$ cat out.log
總用量 12
drwxr-xr-x. 2 root     root      21 7月   1 2016 abc
-rw-r--r--. 1 mozhiyan mozhiyan 399 3月  11 17:12 demo.sh
-rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 278 3月  16 17:17 main.c
-rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan   0 3月  22 17:39 out.log
-rwxr-xr-x. 1 mozhiyan mozhiyan 187 3月  22 17:16 test.sh
ls: 無法訪問java: 沒有那個文件或目錄

out.log 的最后一行是錯誤信息，其它行都是正確的輸出結果。

【實例2】上面的實例將正確結果和錯誤信息都寫入同一個文件中，這樣會導致視覺上的混亂，不利于以后的檢索，所以我建議把正確結果和錯誤信息分開保存到不同的文件中，也即寫成下面的形式：

ls -l >>out.log 2>>err.log

這樣一來，正確的輸出結果會寫入到 out.log，而錯誤的信息則會寫入到 err.log。

/dev/null 文件

如果你既不想把命令的輸出結果保存到文件，也不想把命令的輸出結果顯示到屏幕上，干擾命令的執(zhí)行，那么可以把命令的所有結果重定向到 /dev/null 文件中。如下所示：

ls -l &>/dev/null

大家可以把 /dev/null 當成 Linux 系統(tǒng)的垃圾箱，任何放入垃圾箱的數(shù)據(jù)都會被丟棄，不能恢復。

Linux Shell 輸入重定向

輸入重定向就是改變輸入的方向，不再使用鍵盤作為命令輸入的來源，而是使用文件作為命令的輸入。

表3：Bash 支持的輸出重定向符號
符號 說明
command 將 file 文件中的內(nèi)容作為 command 的輸入。
command < 從標準輸入（鍵盤）中讀取數(shù)據(jù)，直到遇見分界符 END 才停止（分界符可以是任意的字符串，用戶自己定義）。
command file2 將 file1 作為 command 的輸入，并將 command 的處理結果輸出到 file2。

和輸出重定向類似，輸入重定向的完整寫法是
fd，其中 fd 表示文件描述符，如果不寫，默認為 0，也就是標準輸入文件。

輸入重定向舉例

【示例1】統(tǒng)計文檔中有多少行文字。

Linux wc 命令可以用來對文本進行統(tǒng)計，包括單詞個數(shù)、行數(shù)、字節(jié)數(shù)，它的用法如下：

wc  [選項]  [文件名]

其中，
-c選項統(tǒng)計字節(jié)數(shù)，
-w選項統(tǒng)計單詞數(shù)，
-l選項統(tǒng)計行數(shù)。

統(tǒng)計 readme.txt 文件中有多少行文本： 

[c.biancheng.net]$ cat readme.txt  #預覽一下文件內(nèi)容
C語言中文網(wǎng)
http://c.biancheng.net/
成立7年了
日IP數(shù)萬
[c.biancheng.net]$ wc -l 

 【實例2】逐行讀取文件內(nèi)容。 
#!/bin/bash

while read str; do
    echo $str
done 

 運行結果：


C語言中文網(wǎng)


http://c.biancheng.net/


成立7年了


日IP數(shù)萬
 這種寫法叫做代碼塊重定向，也就是把一組命令同時重定向到一個文件，我們將在《Shell代碼塊重定向》一節(jié)中詳細講解。
 【實例3】統(tǒng)計用戶在終端輸入的文本的行數(shù)。
 此處我們使用輸入重定向符號

<<，這個符號的作用是使用特定的分界符作為命令輸入的結束標志，而不使用 Ctrl+D 鍵。 
[c.biancheng.net]$ wc -l < 123
> 789
> abc
> xyz
> END
4


 wc 命令會一直等待用輸入，直到遇見分界符 END 才結束讀取。
<<之后的分界符可以自由定義，只要再碰到相同的分界符，兩個分界符之間的內(nèi)容將作為命令的輸入（不包括分界符本身）。

本文名稱：LinuxShell重定向（輸入輸出重定向）精講
文章分享：http://uogjgqi.cn/article/dppsghg.html
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